توضیح عکس توضیح عکس
توضیح عکس تبلیغات

وبلاگ یک مهندس... - انرژی های نو

وبلاگ یک مهندس...

دودكش خورشیدی- راهكاری جدید برای تولید برق از انرژی خورشیدی

اساساً اگر بخواهید انرژیهای تجدید‌پذیر از كاربرد وسیعی برخوردار شوند باید كه تكنولوژی‌های ارایه شده ساده و قابل اعتماد بوده و برای كشورهای كمتر توسعه یافته نیز مشكلات فنی به همراه نداشته باشد و بتوان از منابع محدود مواد خام آنها نیز استفاده كرد. در مرحله بعدی نیز باید به آب زیاد نیاز نداشته باشد. در همینجا باید گفت كه تكنولوژی دودكش دارای این شرایط است. بررسیهای اقتصادی نشان داده است كه اگر این نیروگاهها در مقیاس بزرگ (بزرگتر یا مساوی 100 مگاوات) ساخته شوند، قیمت برق تولیدی آنها قابل مقایسه با برق نیروگاههای متداول است. این موضوع كافی است كه بتوان انرژی خورشیدی را در مقیاسهای بزرگ نیز به خدمت گرفت. بر این اساس می‌توان انتظار داشت كه دودكشهای خورشیدی بتوانند در زمینه تولید برق برای مناطق پرآفتاب نقش مهمی را ایفا كنند.

باید توجه داشت كه تكنولوژی دودكش خورشیدی در واقع از سه عنصر اصلی تشكیل شده است كه اولی جمع‌‌كننده هوا و عنصر بعدی برج یا همان دودكش و قسمت آخر نیز توربینهای باد آن است و همه عناصر آن برای قرنها است كه بصورت شناخته شده درآمده‌اند و تركیب آنها نیز برای تولید برق در سال 1931 توسط گونتر مورد بحث قرار گرفته است. در سال 84-1983 نیز نتایج آزمایشات و بحثهای نمونه‌ای از دودكش خورشیدی كه در منطقه مانزانارس در كشور اسپانیا ساخته شده بود، ارایه شد. در سال 1990 شلایش و همكاران در مورد قابل تعمیم بودن نتایج بدست آمده از این نمونه دودكش بحثی را ارایه كردند. در سال 1995 شلایش مجدداً این بحث را مورد بازبینی قرار داد. در ادامه در سال 1997 كریتز طرحی را برای قرار دادن كیسه‌های پر از آب در زیر سقف جمع‌آوری كننده حرارت ارایه كرد تا از این طریق انرژی حرارتی ذخیره‌سازی شود. گانون و همكاران در سال 2000 یك تجزیه و تحلیل برای سیكل ترمودینامیكی ارایه كردند و بعلاوه در سال 2003 نیز مشخصات توربین را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. در همین سال روپریت و همكاران نتایج حاصل از محاسبات دینامیك سیالاتی و نیز طراحی توربین برای یك دوربین خورشیدی 200 مگاواتی را منتشر ساختند. در سال 2003 دوز سانتوز و همكاران تحلیلهای حرارتی و فنی حاصل از محاسبات حل شده به كمك كامپیوتر را ارایه كردند.
در حال حاضر در استرالیا طرح نیروگاه دودكش خورشیدی با ظرفیت 200 مگاوات در مرحله طراحی و اجرا است . باید گفت كه استرالیا مكان مناسبی برای این فناوری است چون شدت تابش خورشید در این كشور زیاد است. در ثانی زمینهای صاف و بدون پستی و بلندی در آن زیاد است و دیگر اینكه تقاضا برای برق از رشد بالایی برخوردار است ونهایتاً اینكه دولت این كشور خود را به افزایش استفاده از انرژیهای تجدید‌پذیر ملزم كرده است و از این رو به 9500 گیگاوات ساعت برق در سال از منابع تجدید پذیر جدید نیاز دارد.

اصول كار:

هوا در زیر یك سقف شفاف كه تشعشع خورشیدی را عبور می‌دهد، گرم می‌شود. باید توجه داشت كه وجود این سقف و زمین زیر آن بعنوان یك كلكتور یا جمع‌كننده خورشیدی عمل می‌كند. در وسط این سقف شفاف یك دودكش یا برج عمودی وجود دارد كه هوای زیادی از پایین آن وارد می‌شود. باید محل اتصال سقف شفاف و این برج بصورتی باشد كه منفذی نداشته باشد و اصطلاحاً «هوا بند» شده باشد. بر همگان روشن است كه هوای گرم چون سبكتر از هوای سرد است به سمت بالای برج حركت می‌كند. این حركت باعث ایجاد مكش در پایین برج می‌شود تا هوای گرم بیشتری را به درون بكشد و هوای سرد پیرامونی به زیر سقف شفاف وارد شود. برای اینكه بتوان این فناوری را بصورت 24 ساعته مورد استفاده قرارداد می‌توان از لوله‌ها یا كیسه‌های پرشده از آب در زیر سقف استفاده كرد. این موضوع بسیار ساده انجام می‌شود یعنی در طول روز آب حرارت را جذب كرده وگرم می‌شود و در طول شب این حرارت را آزاد می‌كند. قابل ذكر است كه باید این لوله‌ها را فقط برای یكبار با آب پر كرده و به آب اضافی نیازی نیست. بنابراین اساس كار بدین صورت است كه تشعشع خورشیدی در این برج باعث ایجاد یك مكش به سمت بالا می‌شود كه انرژی حاصل از این مكش توسط چند مرحله توربین تعبیه شده در برج به انرژی مكانیكی تبدیل شده و سپس به برق تبدیل می‌شود

كلكتور:

هوای گرم مورد نیاز برای دودكش خورشیدی توسط پدیده گلخانه‌ای در یك محوطه‌ای كه با پلاستیك یا شیشه پوشانده شده و حدوداً چند متری از زمین فاصله دارد، ایجاد می‌شود. البته با نزدیك شدن به پایه برج، ارتفاع ناحیه پوشانده شده نیز افزایش می‌یابد تا تغییر مسیر حركت جریان هوا بصورت عمودی با كمترین اصطكاك انجام پذیرد. این پوشش باعث می‌شود كه امواج تشعشع خورشید وارد شده و تشعشعهای با طول موج بالا مجدداً از زمین گرم بازتاب كند. زمین زیر این سقف شیشه‌ای یا پلاستیكی، گرم شده و حرارت خود را به هوایی كه از بیرون وارد این ناحیه شده است و به سمت برج حركت می‌كند، پس می‌دهد.

ذخیره‌سازی:

اگر به یك ظرفیت اضافی برای ذخیره‌سازی حرارت نیاز باشد، می‌توان از لوله‌های سیاه رنگ كه با آب پر شده‌اند و بر روی زمین در داخل كلكتور قرار داده شده‌‌اند، بهره جست. این لوله‌ها را باید فقط یكبار با آب پر كرده و دو طرف آنها را بست و بنابراین تبخیر نیز رخ نخواهد داد. حجم آب درون لوله‌ها بنحوی انتخاب می‌شود كه بسته به توان خروجی نیروگاه لایه‌ای با ضخامت 20-5 سانتیمتری تشكیل شود.
در شب زمانی‌كه هوای داخل كلكتور شروع به سرد شدن می‌كند، آب داخل لوله‌ها نیز حرارت ذخیره شده در طول روز را آزاد می‌كند. ذخیره حرارت به كمك آب بسیار موثرتر از ذخیره در خاك به تنهایی است چون همانطور كه می‌دانید انتقال حرارت بین لوله و آب بسیار بیشتر از انتقال حرارت بین سطح خاك و لایه‌های زیرین است و این از آن بابت است كه ظرفیت حرارتی آب پنج برابر ظرفیت حرارتی خاك است.

برج:

برج به خودی خودنقش موتور حرارتی نیروگاه را بازی می‌كند و همانند یك لوله تحت فشار است كه به دلیل دارا بودن نسبت مناسب سطح به حجم از اتلاف اصطكاكی كمی برخوردار است. در این برج سرعت مكش به سمت بالای هوا تقریباً متناسب با افزایش دمای هوا (ΔT) در كلكتور و ارتفاع برج است. در یك دودكش خورشیدی چند مگاواتی، كلكتور باعث می‌شود كه دمای هوا بین 35-30 درجه سانتیگراد افزایش یابد و این به معنی سرعتی معادل m/sec15 است كه باعث حركت شتابدار هوا نخواهد شد و بنابراین برای انجام عملیات تعمیر و نگهداری می‌توان براحتی وارد آن شد و ریسك سرعت بالای هوا وجود ندارد.

توربین‌ها:

با بكارگیری توربینها، انرژی موجود در جریان هوا به انرژی مكانیكی دورانی تبدیل می‌شود. توربینهای موجود در دودكش خورشیدی شبیه توربینهای بادی نیستند و بیشتر شبیه توربینهای نیروگاههای برقابی هستند كه با استفاده از توربینهای محفظه‌دار، فشار استاتیك را به انرژی دورانی تبدیل می‌كنند. سرعت هوا در قبل و بعد از توربین تقریباً یكسان است.. توان قابل حصول در این سیستم متناسب با حاصلضرب جریان حجم هوا در واحد زمان و اختلاف فشار در توربین است. از نقطه نظر بهره‌وری بیشتر از انرژی، هدف سیستم كنترل توربین بحداكثر رساندن این حاصلضرب در تمام شرایط عملیاتی است.

مدل آزمایشی:

برای ساخت یك مدل ازمایشی، تحقیقات تئوریك مفصلی انجام شده كه آزمایشات تونل باد وسیعی را بهمراه داشت و نهایتاً در سال 1981 منجر به ساخت واحدی با توان تولید 50 كیلووات برق در منطقه مانزانارس (Manzanares) در 150 كیلومتری جنوب مادرید در كشور اسپانیا شد و این واحد از كمك مالی وزارت تحقیق و فناوری آلمان برخوردار بود.
هدف از این طرح تحقیقاتی، تطبیق، اندازه‌گیری محلی، مقایسه پارامترهای تئوریك و عملی و بررسی تاثیر اجزاء مختلف دودكش خورشیدی بر راندمان و نیز توان تولیدی این فناوری تحت شرایط واقعی و نیز شرایط خاص آب و هوایی بود.
پوشش سقف قسمت كلكتور نه تنها باید شفاف یا حداقل نیمه شفاف باشد بلكه باید محكم بوده و از قیمت قابل قبولی برخوردار باشد. برای این پوشش نوعی از ورقه‌های پلاستیكی و نیز شیشه‌ مورد توجه قرار گرفتند تا مشخص شود در درازمدت كدامیك از آنها بهتر بوده و صرفه اقتصادی دارد. باید توجه داشت كه شیشه می‌تواند سالیان سال در مقابل طوفان و باد مقاومت كرده وآسیب نبیند و در مقابل بارانهای فصلی نیز نوعی خاصیت خود تمیز كنندگی بروز می‌دهد.
در عوض لایه‌های پلاستیكی را باید درون یك قاب قرار داد و وسط آنها نیز اصطلاحاً به سمت زمین شكم می‌دهد. هرچند هزینه اولیه سرمایه‌گذاری ورقه‌های پلاستیكی كمتر است ولی در مانزانارس با گذشت زمان این لایه‌ها شكننده شدند و آسیب دیدند. البته با پیشرفت در ساخت لایه‌های مقاوم در برابر دما و اشعه ماوراء بنفش می‌توان به استفاده از پلاستیكها نیز امیداور بود.
مدل ساخته شده در اسپانیا در سال 1982 تكمیل گشت و هدف اصلی از ساخت آن نیز گردآوری اطلاعات بود. بین اواسط 1986 تا اوایل 1989 این واحد بطور مرتب هر روز مورد استفاده قرار گرفت و برق تولیدی آن نیز به شبكه برق سراسری متصل شد. طی این دوره 32 ماهه این واحد بصورت كاملاً اتوماتیك راهبری شد. در سال 1987 در این منطقه حدود 3067 ساعت با شدت تابش w/m2 150 وجود داشته است.
یكی از مطالب قابل توجه در راهبری این مدل آزمایشی آن بود كه اسپانیایی‌ها در زیر قسمت كلكتور اقدام به كشاورزی كردند تا این امكان را نیز در طرح خود مورد بررسی قرار دهند و اصطلاحاً از زمین بصورت بهینه استفاده كنند. نتیجه این قسمت از تحقیق آن بود كه توانستند گیاه مورد نظر خود را پرورش دهند و تاثیر آن را بر رطوبت هوای زیر سقف و دیگر پارامترهای مربوطه مورد ارزیابی قرار دهند.
تمامی نتایج بدست آمده بیانگر آن بوده است كه این فناوری از قابلیت كافی جهت استفاده در مقیاسهای بزرگتر را دارا است. بر پایه این نتایج یك سری تحقیقات توسط موسسات و دانشگاههای مختلف انجام شد تا وضعیت آن را شبیه سازی و مدلسازی كند تا بتوان نتایج این سیستم در مقیاس بزرگتر را پیشگویی كرده و قابل بررسی كرد.


برچسب‌ها: دودکش خورشیدی و تولید برق, انرژی, توربین برج کلکتور ژنراتور انرژی خورشید, نیروگاه, انرژی های نو
+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و یکم خرداد 1393ساعت 0:49  توسط spow  | 

تولید انرژی با پیاده رو های هوشمند               


In front of the European Parliament in Brussels, the French companyViha Concept, have installed an energy producing sidewalk, a series of specially designed paving slabs containing micro-sensors


برای مشاهده کلیک کنید.


برچسب‌ها: تولید انرژی با پیاده رو های هوشمند, انرژی های نو, دانلود فیلم مهندسی, دانلود کلیپ مهندسی, انرژی
+ نوشته شده در  سه شنبه نوزدهم فروردین 1393ساعت 11:3  توسط spow  | 

بررسی بیوگاز و کاربردهای آن در انرژی های تجدید پذیر

نرژی زیست توده شامل انرژی تولیدی از كلیه ی ضایعات و زایدات حاصل از موجودات زنده می باشد و بعد ازانرژی خورشیدی بالاترین پتانسیل انرژی را دارا می باشد و در حال حاضر با توجه به مزایای ویژهای نظیرمزایای اقتصادی، محیط زیستی، پراكندگی و دسترسی آسان، بالاترین سهم را در میان تجدیدپذیرها به خوداختصاص داده است. استفاده از زیست توده به عنوان یك منبع انرژی نه تنها به دلایل اقتصادی بلكه به دلیلتوسعه اقتصادی و محیط زیستی نیز جذاب بوده و از طرفی آن را عامل تسریع در رسیدن به توسعه پایدار می-دانند. از موارد شایان توجه در مورد این منبع انرژی می توان به قابلیت عرضه آن در سه شكل گازی، مایع وجامد و نیز قابلیت ذخیره سازی گسترده، رفع آلودگی های مضاعف و گستردگی كاربردها نظیر كاربردهاینیروگاهی، حمل ونقل و تولید حرارت اشاره نمود. ضمناً این منبع تنها منبع انرژی تجدیدپذیر است كه در كنارهیدروژن میتواند به عنوان سوخت در خودروها نیز استفاده شود. همچنین میزان نشر مواد آلاینده ی ناشی ازاحتراق زیست توده معمولاً كمتر از سوخت های فسیلی است و بهره برداری تجاری از زیست توده می تواندمشكلات مربوط به انهدام ضایعات و زباله در سایر صنایع از جمله جنگلداری و تولیدات چوب، فراوری موادغذایی و بخصوص ضایعات جامد شهری در مراكز شهری را حذف نموده و یا كاهش دهد. در این مقاله ساده به بررسی این مهم پرداختیم.


برچسب‌ها: بررسی بیوگاز و کاربردهای آن در انرژی های تجدید پذی, بیوگاز, دانلود مقالات مهندسی, دانلود مقاله, انرژی های نو
+ نوشته شده در  پنجشنبه هفدهم بهمن 1392ساعت 19:56  توسط spow  | 

دانلود کلیپ مهندسی تولید سوخت از بیوماس یا زیست توده

یکی از کاربردهای بیوماس غیر از مصارف تولید انرژی در سطح نیروگاهی یا غیر صنعتی و احتراق و حرارت تولید سوخت می باشد که در این کلیپ به صورت انیمیشن به مراحل این چرخه پرداخته شده است.

سوخت های زیستی می تواند به عنوان سوخت مایع، جامد یا گاز متشکل یا حاصل از زیست توده تعریف شود. زیست توده نیز می تواند برای گرم کردن یا تولید برق استفاده شود. سوخت های زیستی را می توان از هر منبع کربن مثل گیاهان که به سرعت جایگزین می شود بدست اورد. بسیاری گیاهان مختلف و مواد مشتق شده از گیاهان برای تولید سوخت زیستی استفاده می شود.

زیست توده یا بیوماس (Biomass) یک منبع تجدید پذیر انرژی است که از مواد زیستی به دست می‌آید. مواد زیستی شامل موجودات زنده یا بقایای آنها است. نمونه این مواد، چوب، زباله و الکل هستند. زیست توده معمولاً شامل بقایای گیاهی است که برای تولید الکتریسیته یا گرما به کار می‌رود. برای مثال بقایای درختان جنگلی، مواد هرس شده از گیاهان و خرده‌های چوب می‌توانند به عنوان زیست توده به کار گرفته شوند. زیست توده به مواد گیاهی یا حیوانی که برای تولید الیافو مواد شیمیایی به کار می‌روند نیز اطلاق می‌گردد. امروزه مشخص شده است که سوخت های زیستی به دست آمده از پسماندهای جنگل ها و محصول های کشاورزی جهان می تواند سالانه به اندازه ۷۰ میلیارد تن نفت خام انرژی در دسترس بشر قرار دهد که این میزان ۱۰ برابر مصرف سالانه انرژی در جهان است.همچنین می توان از این سوخت ها بیشتر در تولید گرما بهره برد زیرا می توانند باعث صرفه جویی اقتصادی چشمگیری شوند. توده شامل زباله‌های زیستی قابل سوزاندن هم می‌شود، اما شامل مواد زیستی مانند سوخت فسیلی که طی فرایندهای زمین شناسی تغییر شکل یافته‌اند، مانند ذغال سنگ یا نفت نمی‌شود. اگرچه سوخت‌های فسیلی ریشه در زیست توده در زمان بسیار قدیم دارند، به دلیل اینکه کربن موجود در آن‌ها از چرخه زیستی طبیعت خارج شده‌است و سوزاندن آن‌ها تعادل دی اکسید کربن موجود در جو را به هم می‌زند، عنوان زیست توده به آن‌ها اطلاق نمی‌گردد.

برای دانلود کلیپ تولید سوخت ازبیوماس یا زیست توده به لینک زیر مراجعه فرمایید :

دانلود کنید.

پسورد : www.mechanicspa.mihanblog.com


برچسب‌ها: تولید سوخت از بیوماس یا زیست توده, دانلود کلیپ مهندسی دانلود فیلم مهندسی دانلود فیلم , انرژی سوخت زیست توده فسیل احتراق نیروگاه, نیروگاه بیوماس, انرژی های نو
+ نوشته شده در  شنبه شانزدهم آذر 1392ساعت 21:36  توسط spow  | 

دانلود انیمیشن شبیه سازی نیروگاه زباله سوز(بیوماس)


انرژی زیست توده (بیوماس)

زیست توده ترجمه لغت انگلیسی بیوماس(Biomass ) می­باشد برای زیست توده تعاریف مختلف و متنوعی در جهان مطرح می­باشد. بعنوان یک تعریف ساده میتوان گفت:

زیست توده شامل کلیه موادی در طبیعت میشود که در گذشته نزدیک جاندار بوده، از موجودات زنده بعمل آمده و یا زائدات و ضایعات آنها میباشند.

میدانیم که منشاء منابع فسیلی نیز منابع زیست توده میباشد ولی تفاوت آنها در این است که منابع فسیلی از منابع زیست توده که در گذشته بسیار دور زنده بودند و تحت شرایط فشار و دمای خاص حاصل شده­اند(دهها میلیون سال پیش).

اتحادیه اروپا مطابق ابلاغیه ۲۰۰۰/۱۷۷/EC جهت توسعه استفاده از زیست توده در تولید برق در بازار داخلی اروپا تعریف زیست توده را به شکل زیر مطرح نمود:

زیست توده کلیه اجزاء قابل تجزیه زیستی از محصولات، فاضلابها و زایدات کشاورزی (شامل مواد گیاهی و حیوانی)، صنایع جنگلی و سایر صنایع مرتبط، فاضلابها و زباله­های تجریه­پذیر زیستی شهری و صنعتی می باشد.
انرژی بيوگاز

به مجموعه گاز هايي كه در اثر تخمير مواد آلي (فضولات انساني، حيواني و گياهي) در يك دامنه دماي معين و PH مشخص در نتيجه فقدان اكسيژن و فعاليت باكتري هاي غير هوازي خصوصاً باكتري هاي متان زا در محفظه تخمير توليد مي شود، بيوگاز گفته مي شود.

اين گاز به صورت طبيعي در باتلاق ها و مرداب ها و يا مكان هاي دفع زباله هاي شهري مشاهده مي شود.

اين گاز نوعي از سوخت نيز به حساب مي آيد داراي ۶۰ درصد متان و ۳۰ درصد دي اكسيد كربن و ۱۰ درصد مخلوطي از هيدروژن، اكسيژن و منو اكسيد كربن است ولي تركيب اصلي بيوگاز، گاز متان است كه اين گاز در زمره گازهاي قابل اشتغال محسوب مي شود. متان، گازي است بي رنگ و بي بو كه اگر يك فوت مكعب آن بسوزد، ۲۵۰ كيلو كالري انرژي حرارتي توليد مي شود. 

در طي قرن دهم قبل از ميلاد مسيح در آشور(شمال عراق كنوني ) از اين گاز براي گرم كردن آب  جهت حمام استفاده مي شد. در سال ۱۸۵۹ اولين دستگاه تخمير غير هوازي در بمبئي هند ساخته شد و در سال ۱۸۶۰ ميلادي  به وسیله شخصي به نام اچ موراس اين دستگاه براي تصفيه مواد جامد فاضلاب به كار گرفته شد.

در نيمه اول قرن ۲۰ در بسياري از كشورهاي اروپايي دستگاه هاي توليد كننده بيوگاز و استفاده از گاز حاصله در مواردي همچون پخت و پز، تأمين روشنايي و به عنوان سوخت در وسائل نقليه توسعه يافت، كه كشور هاي هند و چين در اين زمينه پيشتاز بودند.

بيش از نيم قرن پيش در تصفيه خانه هاي فاضلاب هاي شهري در اروپا از گاز متان استفاده مي شده است. اما استفاده قطعي از بيوگاز پس از جنگ جهاني دوم به بعد مطرح شد و در ده سال اخير رو به گسترش است.

برای دانلود انیمیشن شبیه سازی نیروگاه بیوماس که به صورت کلی شماتیکی از یک نیروگاه زباله سوز را به تصویر کشیده است به لینک زیر مراجعه فرمایید :

دانلود کنید.

پسورد : www.mechanicspa.mihanblog.com

در همین زمینه میتوانید مقاله اموزشی نیروگاههای بیوماس را از لینک زیر دریافت نمایید:

دانلود کنید.

برچسب‌ها: دانلود انیمیشن شبیه سازی نیروگاه بیوماس, نیروگاه بیوماس زیست توده زباله سوز انرژی, انرژی های نو, شبیه سازی انیمیشن نیروگاه استاندارد برق انرژی نو, نیروگاه
+ نوشته شده در  پنجشنبه چهاردهم آذر 1392ساعت 0:19  توسط spow  | 

بزرگترین نیروگاه خورشیدی جهان

فناوری و به تبع آن زندگی ما روز به روز وابستگی بیشتری به منابع انرژی پیدا می‌کند. این نیاز و مصرف بالای انرژی باعث شده است که بی‌رویه نفت استخراج کنیم، سوخت بسوزانیم، هوا را آلوده کنیم و تنها سکونت‌گاه‌مان در این جهان را بیشتر به نابودی بکشیم. اما بسیاری از ما هم با خوش‌بینی امیدواریم که فناوری خود راه‌حلی برای این معضل بیافریند. دستگاه‌هایی با مصرف بهینه‌تر بسازد، منابع جدید انرژی بیابد یا استفاده از انرژی‌های پاک موجود را برای ما ساده‌تر کند.

SunInWires

در میان انرژی‌های پاک، نور خورشید شاید ارزان‌ترین و دایمی‌ترین آن‌ها باشد. صحبت از انرژی خورشیدی همواره من را به یاد سال‌های اول دهه ۶۰ و کتاب «آفتاب در سیم‌ها» از انتشارات کانون پرورش فکری کودکان می‌اندازد که با زبانی ساده توضیح می‌داد که حتی انرژی که ما از طریق سوزاندن سوخت به دست می‌آوریم، توسط خورشید حیات‌بخش تامین می‌شود. این انرژی چندین میلیون سال قبل جذب گیاهان یا از طریق گیاهان خوراک جانورانی شده است که پس از مرگ و دفن شدن در دل زمین، ذخایر نفتی را برای ما فراهم کرده‌اند.

آنچه در ادامه می‌آید شرحی تصویری است از راه‌اندازی بزرگ‌ترین نیروگاه گرمایی با تجمیع نور خورشید که در صحرای موهاوی یا Mojave (در جنوب شرقی کالیفرنیا) برپا خواهد شد.


brightsource-1

بزرگ‌ترین نیروگاه کنونی تجمیع نور خورشید  با توان ۱۰۰ مگاوات اکنون در ابوظبی قرار دارد، اما مدت زیادی در این مقام باقی نخواهد ماند. شرکت انرژی برایت‌سورس (Brightsource Energy) در حال انجام آخرین مراحل راه‌اندازی نیروگاه تجمیع نور خورشید عظیم خود در موهاوی کالیفرنیا است. اگر همه چیز درست پیش برود، این نیروگاه همین امسال راه‌اندازی خواهد شد.

brightsource-2

این نیروگاه که نام آن ایوانپاه (Ivanpah) است ظرفیتی برابر ۳۷۷ مگاوات دارد که می‌تواند برق مورد نیاز ۱۴۰هزار خانه را تامین کند. طراحی این نیروگاه، کسب مجوزها، تامین اعتبار و ساختن آن ۵ سال به طول انجامیده است. عکس بالا یکی از فازهای اولیه این نیروگاه را نشان می‌دهد.

brightsource-3

این تصویر آینه‌هایی را نشان می‌دهد که برای نصب در نیروگاه به آن‌جا حمل می‌شوند. در ایوانپاه ۳۰۰هزار آینه که توسط نرم‌افزار کنترل می‌شوند، نور خورشید را به دیگ‌های جوشانی منعکس می‌کنند که در ارتفاع ۴۵۹ فوتی (۱۳۹٫۹ متر) از سطح زمین و بر روی سه برج قرار گرفته‌اند. این انرژی آب را به بخار تبدیل کرده و باعث به گردش درآمدن توربین‌ها خواهد شد.

brightsource-4

برایت‌سورس می‌گوید که این پروژه باعث ایجاد شغل برای ۲۱۰۰ نفر در بخش ساخت‌وساز و پشتیبانی شده است و ادعا می‌شود که ۶۵۰ میلیون دلار درآمد برای آن‌ها ایجاد خواهد کرد.  مطمئنا بیشتر این موارد به دوران ساخت‌وساز نیروگاه مربوط می‌شود. زمانی که این نیروگاه راه‌اندازی شود، به کمتر از ۱۰۰ نفر پرسنل برای نگهداری نیاز دارد! اما در آن زمان هم کارگران می‌توانند به ساخت نمونه‌های مشابه پرداخته یا یک مزرعه توربین‌های بادی را راه‌اندازی کنند.

brightsource-5

این تصویر نشان می‌دهد که چه تعداد آینه در این نیروگاه مورد استفاده قرار خواهد گرفت. عظمت این نیروگاه و میزان انرژی که تولید می‌کند واقعا قابل‌توجه است. تمام این انرژی در برج به نسبت کوچک مرکزی متمرکز می‌شود.

brightsource-6

این تصویر یکی از این برج‌ها را به خوبی نشان می‌دهد.

brightsource-7

این یکی از برج‌های ۴۵۹ فوتی است. برایت‌سورس پیش از این برنامه‌ریزی برای ساخت یک جفت برج بسیار بزرگ‌تر با ارتفاع ۷۵۰فوت  (۲۲۸٫۶ متر) را آغاز کرده است.

brightsource-8

این تصویر سیستم کار کردن این نیروگاه را نشان می‌دهد. در مرحله نخست منعکس کننده‌هایی که با نرم‌افزار کنترل می‌شوند(۱)، نور را روی دیگ بالای برج(۲) متمرکز می‌کنند و دیگ با این انرژی آب را به بخار تبدیل می‌کند. بخار در مرحله بعد توربینی(۳) را به گردش در می‌آورد که باعث تولید برق می‌شود. در کنار این توربین بخش مهم و حیاتی دیگر ذخیره‌کننده‌های گرمایی(۴) هستند. وجود این ذخیره‌کنندها به دو دلیل الزامی است. اول اینکه تابش خورشید دایمی نیست و دیگر اینکه زمان اوج مصرف نیرو معمولا در شب اتفاق می‌افتد.

brightsource-9

این تصویر که یک شبیه‌سازی کامپیوتری است نیروگاه را پس از تکمیل مراحل ساخت نشان می‌دهد.

brightsource-10

درنهایت برای داشتن تصوری از ابعاد و اندازه خارق‌العاده نیروگاه، به ماشین‌ها که به صورت نقطه‌های کوچکی دیده می‌شوند دقت کنید.

به نقل از یک پزشک

منبع (+)

فیلم ساخت نیروگاه خورشیدی امارات قبلا در وبلاگ قرار داده شده است که میتوانیداز بخش مولتی مدیا دریافت نمایید


برچسب‌ها: بزرگترین نیروگاه خورشیدی جهان, نیروگاه, نیروگاه خورشیدی, نیروگاه خورشیدی موهاوی کالیفرنیا, انرژی های نو
+ نوشته شده در  جمعه سوم خرداد 1392ساعت 0:32  توسط spow  | 

اقتصاد و انرژی

فایلهای درس انرژی و اقتصاد 

http://s4.picofile.com/file/7766618595/economic.rar.html

فایل ها به زبان انگلیسی میباشند!

منبع : وبلاگ مهندسی انرژی/تکنولوژی انرژی


برچسب‌ها: اقتصاد و انرژی, مهندسی انرژی تکنولوژی انرژی, اقتصاد انرژی, انرژی های نو, انرژی
+ نوشته شده در  سه شنبه سی و یکم اردیبهشت 1392ساعت 23:1  توسط spow  | 

خودروی هیبریدی


در دنيای امروز ، موضوع مصرف سوخت وانرژی ، يكی از موضوعات مهم و بحث های داغ است . سالهاست که مصرف سوخت های جايگزين به جای سوخت های فسيلی در انواع وسايل و مصرف کننده های انرژی مورد بررسی قرار گرفته است . اتومبيل ها نيز به عنوان يکی از مصرف کننده های عمده سوخت و انرژی از اين موضوع ، مستثنی نيستند. در چند سال اخير خودروهايی ساخته شده اند که از انرژی های جايگزين مانند انرژی خورشيدی ، CNG  و گاز طبيعی    انرژی الکتريکی ، هيدروژن ، گاز مايع به جای بنزين استفاده می کنند.  همچنين خودروهايی توليد شده اند که از ترکيب دو نوع از اين انرژی ها استفاده می کنند ؛ به اين خودروها ، خودروی هيبريدی می گويند .  برتري تكنولوژی هيبريدي عبارت است از ، ساخت راحت تر نسبت به سلول سوختي ، برد بيشتر و وزن كمتر نسبت به موتور الكتريكي و مصرف سوخت و آلايندگي كمتر نسبت به موتور احتراقي .
    بطورکلی به خودرویی که دو یا چند منبع تولید قدرت داشته باشد ، هیبریدی گفته می شود . ولی با توجه به اینکه نوعی از هیبرید که در آن یک موتور احتراق داخلی با سوخت بنزین یا گازوئیل همراه با یک موتور الکتریکی ، ترکیب شده اند ، بیشتر در خودروهای امروزی به کار می روند ، معمولاً در هر جا که صحبت از خودروی هیبریدی به میان می آید ، منظور این نوع خودرو است . به این نوع خودرو ، خودروی هیبرید الکتریکی ( HEV ) گفته می شود ( در این گزارش نیز ، هر جا که کلمه " خودروی هیبریدی " استفاده شده است ، منظور " خودروی هیبرید الکتریکی" است . ) .


تارخچه خودروی هیبرید

بطور شگفت آور، مفهوم خودرو الكتريكي هيبريد از عمر اتومبيل هاي موجود بنزيني قديمي تر است. هدف اوليه، اگر چه، چندان سوخت مصرفي را كاهش نداد، اما منجربه كمك به  موتور احتراق داخلي براي رسيدن به سطح بازدهي بالا تر و قابل قبولي شد.
اولين خودروی هيبريد گزارش شده در پاريس در سال  1899 می باشد كه توسط Vendovlli و Priestly Electric Carriage ساخته شد . خودروی ساخته شده در Pieper يك خودروي هيبريد موازي با يك موتور بنزيني خنك شونده با هواي كوچك بود كه توسط يك موتور الكتريكي با باتري هاي سرب - اسيدي كمك مي شد . گزارش شده است كه باتري ها بوسيله  موتور بيزيني شارژ مي شده اند ، وقتي که خودرو در سرازيري است و يا بدون حركت است. هنگاميكه توان حركتي مورد نياز بيشتر از توان موتور بنزيني است، موتور الكتريكي توان اضافه مورد نياز را تأمين مي كند. خودرو الكتريكي هيبريد ديگر در سال 1899 معرفي شد كه يك خودروي الكتريكي هيبريد سري بود. اين نمونه تجاري بود وتوسط شركت Vendoveli و Priestly ساخته شد.
در سال 1903 در پاريس خودروی هيبريد موازي ديگري توسط Frechman Comille ارائه شد. اين خودرو توان خود را از يك باتري 44 سلوله و سربي- اسيدي مي كشيد ، كه توسط موتور الكلي hp 4.5 شارژ مي شد. در سال های بعد هیبریدهای موازي و سري از سال 1988 تا 1916 ساخته شدند كه در نمونه هاي آخري از نيروي ترمزي الكتريكي استفاده شده است.
يكي از بزرگترين مشكلات خودروهاي مربوطه در دهه هاي نام برده شده روبرو شدن با طراحي ماشين الكتريكي بوده است كه از پيچيدگيِ خاصي برخوردار است واين به اين دليل بوده است كه الكترونيك قدرت به اندازه كافي پيشرفت نكرده بود و ماشينهاي الكتريكي با سوئيچها و مقاومتهاي مكانيكي كنترل مي شوند. از سال 1960 به بعد بود كه الكترونيك قدرت شروع به رشد كرد.
در سال 1975 دكتر ديكتر وك بر روي خودروهاي هيبريد تحقيق كرد و موفق به ساخت خودرو هيبريد موازي با ادوات الكترونيك قدرت شد. كه در آن از ماشين DC hp 15 با تحريك جداگانه استفاده شد. نمونه سري آن توسط دكتر ارنست وايكفيلد در سال 1967 ساخته شده بود . در طي اين سالها خودرو هايبريد به صورت تجاري ساخته نشد و علاقه مندي ها به دليل نگراني هاي مهم محيط زيست به سمت خودروهاي الكتريكي متمايل شد. تحقيق ها تا سال 1980 ادامه يافت ولي عملاً از اين سال به بعد به دليل عدم پيشرفت ماشين هاي الكتريكي مدرن، مخصوصاً باتري ها پيشرفت قابل ملاحظه اي در تکنولوژی خودروی هیبریدی صورت نگرفت. در سال 1990 بود كه روشن گرديد كه خودرو الكتريكي هرگز به هدف ذخيره انرژي نخواهد رسيد.
 Ford اولين خودروي الكتريكي هايبريد را وارد بازار كرد و يكي از اولين خط توليدهاي خودروي هيبريد توسط دولت امريكا بوجود آمد. پر اهميت ترين پيشرفت ها در زمينه خودروي الكتريكي هيبريد و تبديل آن به يك خودروي تجاري توسط كارخانه هاي ژاپني ها انجام شد. در سال 1997، تويوتا خودروي Pirus Sedan را در ژاپن عرضه كرد. هوندا هم هيبريدهاي Insight وCivic را معرفي كرد. اين خودروها اكنون در دسترس است. آنها به تركيبی عالي از مصرف سوخت توانستند دست يابند .

متن کامل مقاله را از لینک زیر دریافت نمایید:

دانلود کنید.


برچسب‌ها: خودروی هیبریدی, انرژی های نو, هیبرید, مهندسی مکانیک خودرو, دانلود مقالات مهندسی مکانیک
+ نوشته شده در  پنجشنبه نوزدهم اردیبهشت 1392ساعت 11:26  توسط spow  | 

دودکش خورشیدی

دانلود چهارمقاله و پاورپوینت در زمینه دودکش های خورشیدی ونحوه تولید توان از انرژی خورشیدی

solar chimneys

Solar Chimney Competence Network

The Solar Chimney

VENTILATION PERFORMANCE OF SOLAR CHIMNEY WITH BUILT-IN LATENT HEAT STORAGE

دودکش های خورشیدی یکی از روشهای مورد استفاده در زمینه انرژی های نو و انرژی های تجدیدپذیر به شمار می اید که از انرژی تابشی خورشید وانتقال حرارت به روش تشعشعی واستفاده از اختلاف دانسیته در سیال هوا برای چرخاندن توربین و تولید انرژی پاک استفاده میکند.

یکی از دوستان درخواست تعدادی مقاله در زمینه دودکش خورشیدی داشتند که دراین پست سه مقاله جالب و کاربردی در زمینه دودکش خورشیدی واستحصال انرژی از این طریق ویک پاورپوینت اموزشی برای دانلود تقدیم حضور شما میگردد.(قبلا یک فیلم اموزشی در زمینه دودکش های خورشیدی در وبلاگ اپلود شده است که میتوانید از قسمت مولتی مدیا دانلود نمایید.)

برای دانلود مقالات دودکش های خورشیدی به لینک زیر مراجعه فرمایید:

دانلود کنید.

پسورد : www.spowpowerplant.blogfa.com


برچسب‌ها: دانلود مقاله در زمینه دودکش خورشیدی, کلکتور, انرژی های نو, انرژی, انرژی خورشیدی, نیروگاه خورشیدی, solar chimney, برج, دودکش خورشیدی, توربین, نیروگاه
+ نوشته شده در  دوشنبه یازدهم دی 1391ساعت 20:9  توسط spow  | 

انرژی زمین گرمایی و کاربرد های آن

زمینی كه زیر پای ما قرار دارد، منبع بسیار عظیم انرژی است. این انرژی كه به صورت حرارت از اعماق زمین به سطح آن هدایت می شود در صورت توسعه فناوری استخراج آن، به تنهایی قادر خواهد بود كلیه نیازهای انرژی امروز و آینده بشر را تامین كند. طبق محاسبه ها، مشخص شده است كه انرژی حرارتی ذخیره شده در ۱۱ كیلومتر فوقانی پوسته زمین معادل پنجاه هزار برابر كل انرژی به دست آمده از منابع نفت و گاز شناخته شده امروز جهان است. پس این منبع عظیم انرژی می تواند در آینده جایگزین قابل اطمینانی برای انرژی حاصل از سوخت های فسیلی باشد. البته بدیهی است كه بهره برداری گسترده از ذخایر انرژی زمین گرمایی، مستلزم توسعه بیشتر در زمینه تكنیك های اكتشاف و استخراج آن است.

انرژی زمین گرمایی چیست؟

اصطلاح زمین گرمایی ترجمه واژه Geothermal است كه ریشه یونانی داشته و از كلمات Geo به معنای زمین و Thermal به معنی حرارت تشكیل شده است. در حقیقت انرژی زمین گرمایی، انرژی ای است كه از سیال آب داغ یا بخارداغ موجود در اعماق زمین به دست می آید.

این انرژی در مخزن زمین گرمایی متمركز شده است كه برای دسترسی به آن در محل مخزن، چاهی عمیق حفر می كنند. سیال خروجی از چاه، عامل انتقال انرژی از مخزن به سطح زمین است. البته عمق مخزن زمین گرمایی نباید بیش از سه هزار متر باشد زیرا بهره برداری از انرژی آن با فناوری كنونی بشر توجیه اقتصادی ندارد. با افزایش عمق زمین درجه حرارت افزایش می یابد. این افزایش حرارت را شیب حرارتی می نامند. تمام منابع انرژی زمین گرمایی در نقاطی واقع شده اند كه از شیب حرارتی بالایی برخوردارند. 

تاریخچه

این انرژی از ابتدای خلقت مورد استفاده انسان بوده است. بدین ترتیب كه از آن برای شست وشو، پخت وپز، استحمام، كشاورزی و درمان بیماری ها استفاده می شد. اسناد و مدارك موجود ثابت می كند كه ساكنان كشورهایی نظیر چین، ژاپن، ایسلند و نیوزیلند در گذشته های دور از این انرژی استفاده می كردند. در سال ۱۸۲۸ فردی به نام لاردرللو در كشور ایتالیا برای تهیه اسید بوریك از حرارت آب های گرم به جای سوزاندن هیزم استفاده كرد. در سال ۱۹۰۸ در منطقه مذكور نخستین نیروگاه زمین گرمایی به ظرفیت ۲۰ كیلووات راه اندازی شد كه در سال ۱۹۴۰ ظرفیت آن به ۱۲۷ مگاوات افزایش یافت. تا سال ۱۹۵۰ بهره گیری از انرژی زمین گرمایی رشد چندانی نداشت، اما حد فاصل سال های ۱۹۵۰ تا ۱۹۷۳ به دلیل گران شدن بی سابقه و ناگهانی نفت، همه كشورها به فكر استفاده از انرژی های جایگزین افتادند و به تدریج كشورهایی چون آمریكا، ایسلند، فیلیپین، اندونزی و اغلب كشورهایی كه روی كمربند زمین گرمایی جهانی قرار داشتند بهره برداری از این انرژی را شروع كردند.

نشانه های انرژی زمین گرمایی

مهمترین نشانه های منابع زمین گرمایی موارد زیر است:

1.    سنگ های آتشفشانی جوان جوان تر از یك میلیون سال
2.    چشمه های آبگرم
3.    بخارفشان یا گازفشان
4.    آب فشان
5.    نواحی دگرسان شده
6.    گل فشان
7.    كوه های آتشفشانی فعال
البته ذكر این نكته ضروری است كه برای آغاز بررسی های اكتشافی در یك منطقه زمین گرمایی، بیش از یك نشانه باید در منطقه وجود داشته باشد.

موارد كاربرد انرژی زمین گرمایی

پس از انجام بررسی های اكتشافی و حفر چاه های اكتشافی و تولیدی در میدان زمین گرمایی، مسئله كاربرد انرژی زمین گرمایی مطرح می شود. مهمترین عامل در تعیین نوع كاربرد مخزن زمین گرمایی، درجه حرارت آن است. امروزه منابع زمین گرمایی را بر اساس درجه حرارت به سه دسته كلی حرارت بالا، حرارت متوسط و حرارت پایین تقسیم می كنند. مبنای این تقسیم بندی، درجه حرارت مخزن در عمق یك كیلومتری زمین است. به این ترتیب كه اگر درجه حرارت مخزن در عمق مذكور بیش از ۲OOC باشد آن را حرارت بالا می نامند. درجه حرارت مخازن حرارت متوسط و پایین به ترتیب بین ۱۵۰C و ۲۰۰C و كمتر از ۱۵۰C است. امروزه از مخزن های زمین گرمایی به دو صورت عمده كاربرد غیر مستقیم تولید برق و كاربرد مستقیم انرژی حرارتی استفاده می شود.

تولید برق

به منظور تولید برق از انرژی زمین گرمایی، سیال مخزن آب داغ یا بخار از طریق چاه های حفر شده به سطح زمین هدایت شده و پس از به چرخش درآوردن توربین در نیروگاه، برق تولید می كند. بدیهی است كه از مخازن حرارت بالا بیشتر برای تولید برق استفاده می شود. در حال حاضر ۲۲ كشور جهان به كمك منابع زمین گرمایی خود بیش از MW ۸۲۰۰ برق تولید می كنند. در نیروگاه های زمین گرمایی، انرژی الكتریكی به كمك چرخه های مخصوصی تولید می شود. مهمترین و رایج ترین آنها عبارتند از:

چرخه تبخیر آنی

در این دسته از چرخه های تولید برق، سیال زمین گرمایی پس از خروج از چاه، وارد یك جداكننده شده و بخار حاصل به سمت توربین و آب داغ به سمت چاه های تزریقی و برج خنك كننده روانه می شود. حال، برحسب اینكه عمل جدایش یا تبخیر آنی در یك مرحله یا دو مرحله انجام شود و برحسب وجود یا عدم وجود كندانسور، سه نوع چرخه تبخیر آنی وجود دارد: چرخه تبخیر آنی یك مرحله ای بدون كندانسور، چرخه تبخیر آنی یك مرحله ای با كندانسور، چرخه تبخیر آنی دومرحله ای.

چرخه دومداره


از این چرخه برای تولید برق از مخزن های زمین گرمایی حرارت پایین استفاده می شود. حدود ۵۰ درصد مخازن زمین گرمایی شناخته شده جهان درجه حرارتی بین ۱۵۰C تا ۲۰۰C دارند، كه اگر برای تولید برق از آنها از چرخه تبخیر آنی استفاده شود، چرخه مزبور بازده بسیار پایینی خواهد داشت. در این چرخه از سیال عامل برای تولید برق استفاده می شود بدین ترتیب كه آب داغ، سیال عامل را در یك مبدل حرارتی، گرم و به بخار تبدیل می كند. بخار حاصل، توربین را به حركت در آورده، برق تولید می كند. از جمله مزیت های مهم این چرخه، عدم وجود خوردگی یا رسوب گذاری توسط سیال عامل است. در حال حاضر مهمترین كشورهای جهان از نقطه نظر تولید برق از منابع زمین گرمایی، كشورهای آمریكا ۲۲۲۸ مگاوات، فیلیپین ۱۹۰۹ مگاوات، ایتالیا ۷۶۹ مگاوات، مكزیك ۷۵۵ مگاوات و اندونزی ۵۹۰ مگاوات هستند.

كاربرد مستقیم


كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی، بهره برداری بدون واسطه از انرژی زمین گرمایی است. در این حالت، انرژی زمین گرمایی به انرژی الكتریكی تبدیل نمی شود، بلكه فقط از انرژی حرارتی آن استفاده می شود. مخزن های زمین گرمایی كه دمای آنها بین ۶۵C تا ۱۵۰C است برای تولید برق، توجیه اقتصادی ندارد، لذا این گونه مخزن ها برای استفاده مستقیم از انرژی حرارتی، مناسب هستند. مخزن های زمین گرمایی حرارت پایین، نسبت به مخزن های حرارت بالا گستردگی بیشتری دارند. آب داغ مخزن های حرارت پایین را می توان با دستگاه های حفاری چاه های آب استخراج كرد. یك محقق ایسلندی به نام لیندال به منظور نشان دادن موارد كاربرد انرژی زمین گرمایی، نموداری تهیه كرده است كه در آن موارد مختلف كاربرد سیال زمین گرمایی بر حسب درجه حرارت آن ارائه شده است. همان گونه كه در نمودار لیندال مشخص شده است، موارد بهره برداری مستقیم از انرژی زمین گرمایی را می توان به ۶ رده كلی زیر تقسیم بندی كرد:

1.    گرمایش ساختمان ها
2.    كشاورزی
3.    دامپروری
4.    كاربردهای صنعتی
5.    درمان بیماری ها
6.    سایر

گرمایش ساختمان ها

این مورد متداول ترین كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی است. حدود ۳۷ درصد كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی در سراسر جهان را گرمایش فضاهای مختلف مسكونی، تجاری، اداری و غیره به خود اختصاص می دهد. البته در صورت نامناسب بودن كیفیت آب از نظر شیمیایی، از مبدل حرارتی برای گرمایش استفاده می شود. یكی از مزیت های مهم سیستم های گرمایشی این است كه آب داغ پس از تٲمین حرارت فضاهای مختلف، مجددا به درون مخزن زمین گرمایی تزریق می شود و در نتیجه میزان آلودگی زیست محیطی آن بسیار پایین است.
شایان ذكر آنكه امروزه انواع خاصی از مبدل های حرارتی وجود دارند كه درون چاه های زمین گرمایی تعبیه شده و حرارت آب داغ مخزن را به آب شیرین درون مبدل منتقل می كنند. درجه حرارت آب گرم مورد نیاز برای سیستم های گرمایشی حدود۶۰C یا بالاتر است. امروزه كشورهای ایسلند، فرانسه، مجارستان و ژاپن برای تٲمین حرارت سیستم های گرمایش مركزی خود از انرژی زمین گرمایی استفاده می كنند. به عنوان مثال شهر ۱۵۰هزار نفری ریكیاویك مركز ایسلند تماما به وسیله آب داغ تولیدی از مخزن های زمین گرمایی مجاور شهر تامین می شود.

كشاورزی

عمده ترین كاربرد انرژی زمین گرمایی در زمینه فعالیت های كشاورزی، تامین گرمایش گلخانه ها است. البته در برخی از مناطق سردسیر از حرارت آب داغ مخزن های زمین گرمایی برای گرم كردن خاك های كشاورزی نیز به كار می رود. این نوع كاربرد در كشورهای سردسیر بسیار گسترش دارد. از جمله محصولاتی كه به كمك این انرژی كشت می شوند می توان به خیار، گوجه فرنگی، انواع گل ها، گیاهان خانگی، نهال درختان و انواع كاكتوس ها اشاره كرد. در بین كشورهای جهان مجارستان از نظر استفاده از گلخانه های زمین گرمایی مقام نخست را دارد. برای گرم كردن گلخانه ها معمولا یا آب داغ را از لوله های فلزی عبور می دهند یا اینكه همانند سیستم های گرمایشی خانه ها از پره های رادیاتور استفاده می كنند، یا آب داغ را از درون شبكه متراكمی از لوله ها كه در پشت آنها یك فن قوی وجود دارد، عبور می دهند. علاوه بر مجارستان كشورهایی نظیر ایسلند، چین، یونان، نیوزیلند و روسیه نیز در زمینه گلخانه های زمین گرمایی فعال هستند.

دامپروری

به كمك انرژی زمین گرمایی می توان انواع مختلف آبزیان را نیز پرورش داد. امروزه در سطح جهان از انرژی زمین گرمایی برای پرورش و رشد آبزیانی نظیر میگو، قزل آلا، صدف و همچنین آبزیان آكواریومی استفاده می شود. نظر به اینكه درجه حرارت بهینه برای پرورش انواع مختلف آبزیان برای هر یك از آنها میزان مشخصی است ،با استفاده از انرژی زمین گرمایی می توان درجه حرارت حوضچه های پرورش را در حد مطلوب تامین كرد و آن را در تمام طول سال ثابت نگه داشت. بدین ترتیب می توان مقدار تولید انواع مختلف آبزیان را به میزان قابل توجهی افزایش داد. به عنوان مثال رشد بهینه ماهی قزل آلا در درجه حرارت ۵۱۵ درجه سانتیگراد است.
كشورهایی مانند ایسلند، گرجستان، تركیه، نیوزیلند، ژاپن و چین از جمله كشورهای پیشرو در زمینه استفاده از انرژی زمین گرمایی برای پرورش آبزیان هستند. در حال حاضر ۱۶ كشور از چنین تاسیساتی بهره می گیرند.

كاربردهای صنعتی

این دسته از كاربردهای انرژی زمین گرمایی هنوز مانند سایر مصارف انرژی زمین گرمایی در سطح جهان گستردگی چشمگیری ندارد. با این وجود، در حال حاضر حدود ۱۹ كشور جهان از این انرژی در فرآیندهای مختلف صنعتی استفاده می كنند. به عنوان مثال می توان به موارد زیر اشاره كرد:

تولید برات و اسید بوریك از سیال های زمین گرمایی در ایتالیا
استحصال نفت در روسیه
پاستوریزه كردن شیر در رومانی
تولید چرم در اسلوونی و صربستان
تولید گاز دی اكسید كربن در ایسلند و تركیه
تولید كاغذ و قطعات خودرو در مقدونیه
تولید خمیر كاغذ، كاغذ و چوب در نیوزیلند

درمان بیماری ها

این كاربرد نیز بسیار قدیمی بوده و از روزگاران دور اقوامی چون رومی ها، چینی ها، ژاپنی ها، عثمانی ها و ساكنان سایر نواحی كره زمین به منظور استحمام و درمان بیماری های گوناگون از آب های گرم طبیعی زمین استفاده می كردند.
در حال حاضر حدود ۴۵ كشور جهان از چشمه های آب گرم خود برای این منظور استفاده می كنند. در ارتباط با توسعه چنین مراكزی، شواهد و نمونه های متعددی را می توان در سطح جهان معرفی كرد. به عنوان مثال، ژاپنی ها با بهره گیری از بیش از ۲۲۰۰ كانون تفریحی مرتبط با چشمه های آبگرم، سالانه قریب به صد میلیون مهمان و گردشگر را پذیرا هستند.
امروزه از آب های گرم دارای حرارت بیش از ۵۰ درجه سانتیگراد برای درمان بیماری هایی نظیر فشار خون بالا، روماتیسم، بیماری های پوستی و بیماری های دستگاه عصبی استفاده می شود.

ذوب برف جاده ها

به كمك انرژی زمین گرمایی می توان برف یا یخ جاده ها و پیاده روها را نیز ذوب كرد. گسترش این نوع كاربرد نسبت به سایر موارد انرژی زمین گرمایی محدودتر است. امروزه در سراسر جهان به كمك انرژی زمین گرمایی حدود ۵۰۰هزار متر مربع از مسیر پیاده روها و جاده ها گرم می شوند كه بخش اعظم آنها نیز در كشور ایسلند وجود دارند. در حال حاضر به جز كشور ایسلند، كشورهایی چون آرژانتین، آمریكا و ژاپن نیز برای ذوب برف جاده های خود از انرژی زمین گرمایی بهره می گیرند.همان گونه كه پیشتر اشاره شد جنبه های گوناگون كاربرد انرژی زمین گرمایی به سرعت در حال افزایش است و مرتبا به كشورهای بهره مند از این انرژی افزوده می شود. میزان گسترش موارد كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی در سراسر جهان در جدول ذیل آمده است. یادآور می شود كه پمپ های حرارتی زمین گرمایی نوعی سیستم تهویه گرمایش و سرمایش است. همان گونه كه می دانیم، درجه حرارت زیرزمین تا اعماق كم ۲ تا ۱۵ متری تقریبا در تمام طول سال ثابت است. بنابراین با استفاده از این پدیده طبیعی می توان گرمایش و سرمایش منازل را در زمستان و تابستان فراهم كرد. در واقع سازوكار اصلی این سیستم های تهویه، تبادل حرارت با بخش های كم عمق زمین است، بدین معنی كه در فصل تابستان، حرارت را از داخل منازل به زمین منتقل می كنند و در زمستان، حرارت زیرزمین را به داخل فضاهای مسكونی هدایت می كنند.

مزیت های كاربرد انرژی زمین گرمایی

امروزه تولید انرژی به كمك منابع سوخت های فسیلی یا نیروگاه های هسته ای با آلودگی قابل ملاحظه محیط زیست همراه است، ولی انرژی زمین گرمایی علاوه بر تجدیدپذیر بودن در مقایسه با سایر منابع تولید انرژی، آلایندگی كمتری دارد و جزء منابع پاك انرژی به شمار می رود. میزان آلودگی نیروگاه ها یا طرح های كاربرد مستقیم زمین گرمایی، ارتباط مستقیمی با درجه حرارت منبع زمین گرمایی دارد. به این ترتیب كه منابع حرارت بالا نسبت به انواع حرارت پایین، آلودگی بیشتری تولید می كنند و همچنین طرح های كاربرد مستقیم نیز كمتر از نیروگاه های زمین گرمایی، محیط زیست را آلوده می كنند. به طور كلی مزیت های انرژی زمین گرمایی را می توان به دو دسته كلی مزایای زیست محیطی و كاربردی تقسیم بندی كرد.

مزیت های زیست محیطی كاربرد انرژی زمین گرمایی شامل موارد زیر است:

1.    عدم آلودگی هوا
2.    تولید CO2 كم، تولید H2S پایین و عدم تولید NOx
3.    عدم آلودگی منابع آب های زیرزمینی
4.    عدم نیاز به زمین وسیع
امروزه به دلیل تزریق سیال خروجی از نیروگاه ها و سایر طرح های كاربرد مستقیم انرژی زمین گرمایی، میزان آلایندگی این قبیل طرح ها به حداقل مقدار خود رسیده است.

مزایای كاربردی

1.    صرفه جویی در مصرف سوخت های فسیلی
2.    طولانی بودن زمان دسترسی
3.    گستردگی موارد كاربرد
4.    مستقل بودن از شرایط جوی
5.    امكان تولید برق به وسیله واحدهای قابل حمل
میزان دی اكسید گوگرد تولید شده در نیروگاه های زمین گرمایی حدود ۸ درصد مقدار تولید شده در نیروگاه های فسیلی است. در خصوص دی اكسید كربن نیز نیروگاه های زمین گرمایی در وضعیت بسیار مناسب تری نسبت به نیروگاه های فسیلی قرار دارند. بدین معنی كه مقدار گاز CO2 تولید شده در نیروگاه های زمین گرمایی به ترتیب معادل ۱۵ درصد نیروگاه های گاز سوز، ۱۰ درصد نیروگاه های نفت سوز و ۸ درصد نیروگاه های زغال سنگ سوز است.


برچسب‌ها: انرژی زمین گرمایی و کاربرد های آن, انرژی های نو, انرژی ژئوترمال, ژئوترمال, نیروگاه, نیروگاه زمین گرمایی, زمین گرمایی, Geothermal, كاربرد انرژی زمین گرمایی, مقاله, دانلود, مقالات مهندسی, انرژی, انرژی زمین گرمایی
+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و چهارم آبان 1391ساعت 22:17  توسط spow  | 

مطالب قدیمی‌تر